國家標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法第41部分：

非易失性存儲器可靠性試驗方法》

（征求意見稿）編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項目來源于“國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)2023年第三批推薦性國家

標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知（國標(biāo)委發(fā)〔2023〕58號）”，計劃代號

為20231576-T-339，項目名稱為“《半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法第41部

分：非易失性存儲器可靠性試驗方法》,由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出，

由全國半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC78）歸口。主要起草單位為：中

國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所、工業(yè)和信息化部第五研究所、工業(yè)和信

息化部電子第四研究院、無錫中微騰芯有限公司、上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限

公司、北京智芯微電子科技有限公司、河北北芯半導(dǎo)體科技有限公司、電子科技

大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所、上海貝嶺股

份有限公司、華東師范大學(xué)、浙江馳拓科技有限公司、成都振芯科技股份有限公

司。

2、制定背景

半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法涉及到半導(dǎo)體器件綜合、家用空調(diào)與冷藏器

具、電力半導(dǎo)體器件、部件、微電路綜合等產(chǎn)品，本標(biāo)準(zhǔn)是GB/T4937《半導(dǎo)體

器件機(jī)械和氣候試驗方法》中的第41部分，與其他部分一起構(gòu)成一套完整的試

驗方法標(biāo)準(zhǔn)，用來規(guī)范和統(tǒng)一半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和可靠性的檢驗試驗方法，是評

價和考核半導(dǎo)體器件質(zhì)量的非常重要的、基礎(chǔ)的試驗方法之一。

非易失性存儲器（NVM）是具有數(shù)據(jù)保持、掉電數(shù)據(jù)不丟失的特點的存儲器，

常見類型有EEPROM、Flash，具有反復(fù)擦除、可編程的特性。由于其可以長久保

存數(shù)據(jù)的特點，被廣泛用于電子設(shè)備中，是信息系統(tǒng)與設(shè)備的基礎(chǔ)性產(chǎn)品。此類

器件的擦寫耐久性和數(shù)據(jù)保持能力是用戶普遍關(guān)注的重要可靠性指標(biāo)。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定旨在為國內(nèi)非易失性存儲器件的擦寫耐久性和數(shù)據(jù)保持能力

的考核提供統(tǒng)一的試驗方法和依據(jù)，保證該類產(chǎn)品的可靠性充分滿足用戶的需求。

3、工作過程

2023年12月，國標(biāo)委下達(dá)通知，征集參編單位，組建工作組。

2024年1月，成立編制組，編制組主要由技術(shù)人員、審查人員以及標(biāo)準(zhǔn)化人

員組成。

2024年2月，組織編制組成員對IEC原文進(jìn)行翻譯、校對，形成標(biāo)準(zhǔn)草案。

2024年3月，召開標(biāo)準(zhǔn)啟動會，制定工作計劃及任務(wù)分工，編制組內(nèi)進(jìn)行問

題討論。

2024年4月-6月，針對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行討論，編制組對相關(guān)的國內(nèi)、國外

標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整理、分析，調(diào)研各存儲器設(shè)計廠家的需求，每周召開內(nèi)部溝通會，修

改完善標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容，并在參編單位內(nèi)部征求意見，開展試驗驗證；6月25日組

織所內(nèi)相關(guān)專家進(jìn)行內(nèi)部評審，根據(jù)評審意見完善相關(guān)內(nèi)容，形成征求意見稿。

二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

1、編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編寫符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》、GB/T1.2-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第2部分：以ISO/IEC

標(biāo)準(zhǔn)化文件為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化文件起草規(guī)則》的規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC60749-41:2020《Semiconductordevices-Mechanical

andclimatictestmethods–Part41:Standardreliabilitytestingmethods

ofnon-volatilememorydevices》，可靠性評價方法與國際標(biāo)準(zhǔn)一致，確保非

易失性存儲器的可靠性水平與國際技術(shù)保持同步。

2、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)主要用于非易失性存儲器件的可靠性試驗，主要包括擦寫耐久性、數(shù)

據(jù)保持能力的試驗流程、具體要求，同時還給出了器件失效定義及判據(jù)，并對不

可糾正誤碼率（UBER）的計算方法進(jìn)行了詳細(xì)說明等，適用于除破壞讀出存儲器

之外的非易失性存儲器。

本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括對相關(guān)術(shù)語的介紹、測試設(shè)備規(guī)定、耐久試驗及數(shù)據(jù)保

持試驗的流程、失效定義及其計算方法、其他相關(guān)說明等。

數(shù)據(jù)耐久性是器件存儲單元反復(fù)編程、擦除數(shù)據(jù)的能力，本標(biāo)準(zhǔn)針對耐久試

驗提出了交叉溫度測試、編程數(shù)據(jù)圖形選擇、高溫烘焙搭配循環(huán)間歇加速擦寫循

環(huán)次數(shù)的驗證方法，規(guī)定了耐久試驗的循環(huán)條件及相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)，并給出了兩

個示例，以說明溫度與循環(huán)間歇之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)保持是器件掉電后存儲單元保

持?jǐn)?shù)據(jù)的能力，數(shù)據(jù)保持試驗時間與試驗溫度是關(guān)聯(lián)的，本標(biāo)準(zhǔn)提出了選擇特定

數(shù)據(jù)圖形進(jìn)行測試的方案，以驗證器件對特定失效機(jī)理的敏感度。另外，本標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定了器件發(fā)生瞬態(tài)失效的處理方法，以及不可糾正誤碼率（UBER）的計算方法，

用來評價和判定非易失性存儲器件在可靠性試驗過程中的失效情況，并確定器件

的可靠性指標(biāo)。

3、編制過程中解決的主要問題（做出的貢獻(xiàn)）

本標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中，驗證了溫度交叉試驗、高溫下耐久試驗，完善了非易

失性存儲器的可靠性試驗方法，對于推動存儲器領(lǐng)域的可靠性評價水平具有重要

作用。

4、標(biāo)準(zhǔn)前后版本之間技術(shù)內(nèi)容的對比分析

無。

三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會

效益和生態(tài)效益

本標(biāo)準(zhǔn)針對數(shù)據(jù)保持、耐久、溫度交叉試驗三方面進(jìn)行試驗驗證，選擇了

EEPROM、NORFLASH、NANDFLASH、MRAM四類非易失性存儲器器件開展驗證工作。

NORFLASH類器件，選取了復(fù)旦微的JFM25QL256-8N產(chǎn)品，容量為256Mb，共

有512區(qū)塊，進(jìn)行了擦寫耐久及數(shù)據(jù)保持試驗。擦寫耐久試驗按照常溫下對8個區(qū)

塊做10000次擦寫，其余區(qū)塊做100次擦寫，之后進(jìn)行終點電測試。數(shù)據(jù)保持試驗，

寫入全0數(shù)據(jù)后，對于擦寫10000次的區(qū)塊在150℃下貯存49h，對于擦寫100次的

區(qū)塊在150℃下貯存149h，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，無失效。

圖NORFLASH擦寫耐久試驗-數(shù)據(jù)保持試驗

圖NORFLASH終點電測試數(shù)據(jù)

NANDFLASH類器件，選取了北京智芯微的SCS302產(chǎn)品進(jìn)行了高、低溫下耐久

試驗及溫度交叉驗證。耐久試驗，在高溫（85℃）下對FLASH數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行100000

次擦寫驗證，之后在常溫下進(jìn)行FT測試驗證，結(jié)果正常；在低溫（-10℃）下對

FLASH數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行100000次擦寫驗證，之后在常溫下進(jìn)行FT測試驗證，結(jié)果正常。

溫度交叉驗證，在常溫下對FLASH數(shù)據(jù)區(qū)寫入數(shù)據(jù)后，高溫（125℃）下進(jìn)行10

小時的只讀測試，之后在常溫下進(jìn)行讀操作驗證存儲數(shù)據(jù)與試驗前保持一致，并

進(jìn)行FT測試，結(jié)果無異常。

圖NANDFLASH高、低溫下耐久試驗

圖NANDFLASH溫度交叉驗證

MRAM器件是一種新型的非易失性存儲器，在機(jī)理方面和傳統(tǒng)的電可擦除非易

失性存儲器有較大區(qū)別，暫未有相關(guān)的可靠性試驗方法標(biāo)準(zhǔn)可依，目前普遍還是

參考EEPROM、FLASH類的試驗方案。本標(biāo)準(zhǔn)選取了中電五十八所的JMM2M08YS35

產(chǎn)品進(jìn)行了耐久試驗，容量為16Mb，在常溫下對全地址容量進(jìn)行55AA、AA55循環(huán)

寫入108次，無失效。

圖MRAM試驗電路板

圖MRAM串口接收界面

本標(biāo)準(zhǔn)的制定為半導(dǎo)體器件非易失性存儲器的可靠性評估提供一種可參考

的技術(shù)規(guī)范，完善耐久試驗、數(shù)據(jù)保持試驗的步驟及要求，健全半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)

體系中的相關(guān)內(nèi)容。制定該標(biāo)準(zhǔn)對器件的檢驗和可靠性評價具有重要意義。

四、與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國外樣品、

樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

國外同類標(biāo)準(zhǔn)有JEDEC22-A117《ElectricallyErasableProgrammableROM

(EEPROM)Program/EraseEnduranceandDataRetentionStressTest》和IEC

60749-41:2020《Standardreliabilitytestingmethodsofnon-volatile

memorydevices》，這兩個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容基本一致，本標(biāo)準(zhǔn)是對IEC60749-41：2020

標(biāo)準(zhǔn)的等同采用。

五、以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外

標(biāo)準(zhǔn)，并說明未采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原因

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC60749-41:2020《Semiconductordevices-Mechanical

andclimatictestmethods–Part41:Standardreliabilitytestingmethods

ofnon-volatilememorydevices》，除去對原文的個別編輯性修改外，本標(biāo)

準(zhǔn)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)與IEC60749-41:2020保持一致。

六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)的制定符合現(xiàn)行法律、法規(guī)和規(guī)章的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)是《GB/T4937半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法》系列標(biāo)準(zhǔn)的第41

部分。GB/T4937已經(jīng)發(fā)布了以下部分：

——第1部分：總則；

——第2部分：低氣壓；

——第3部分：外部目檢；

——第4部分：強(qiáng)加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(HAST)；

——第11部分：快速溫度變化雙液槽法；

——第12部分：掃頻振動；

——第13部分:鹽霧；

——第14部分:引出端強(qiáng)度(引線牢固性)；

——第15部分:通孔安裝器件的耐焊接熱；

——第17部分:中子輻照；

——第18部分:電離輻射(總劑量)；

——第19部分:芯片剪切強(qiáng)度；

——第20部分:塑封表面安裝器件耐潮濕和焊接熱綜合影響；

——第20-1部分:對潮濕和焊接熱綜合影響敏感的表面安裝器件的操作、包

裝、標(biāo)志和運輸；

——第21部分:可焊性；

——第22部分:鍵合強(qiáng)度；

——第23部分:高溫工作壽命；

——第26部分:靜電放電(ESD)敏感度試驗人體模型(HBM)；

——第27部分:靜電放電(ESD)敏感度測試機(jī)器模型(MM)；

——第30部分:非密封表面安裝器件在可靠性試驗前的預(yù)處理；

——第31部分:塑封器件的易燃性(內(nèi)部引起的)；

——第32部分:塑封器件的易燃性(外部引起的)；

——第42部分：溫濕度貯存。

現(xiàn)行的類似標(biāo)準(zhǔn)有GB/T35003-2018《非易失性存儲器耐久和數(shù)據(jù)保持試驗

方法》，相較于GB/T35003-2018，本標(biāo)準(zhǔn)在試驗流程、UBER、溫度交叉試驗等

方面內(nèi)容做了補(bǔ)充完善。

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行類似標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)無矛盾和不協(xié)調(diào)的地方。

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)無重大分歧意見。

八、涉及專利的有關(guān)說明

本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容不涉及專利。

九、實施國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日期

的建議等措施建議

本標(biāo)準(zhǔn)是半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法系列標(biāo)準(zhǔn)中的一部分，與其他標(biāo)

準(zhǔn)配套使用。建議由國家標(biāo)準(zhǔn)管理機(jī)構(gòu)組織貫徹本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)活動，利用各種條

件（如標(biāo)委會的管理和活動、專家培訓(xùn)、技術(shù)交流、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)刊物、網(wǎng)上信息

等）宣貫本標(biāo)準(zhǔn)。

建議本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布6個月后實施。

十、其他應(yīng)當(dāng)說明的事項

無。

國家標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法第41部分：非易失性存儲器可靠

性試驗方法》編制工作組

2024-06-27

國家標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法第41部分：

非易失性存儲器可靠性試驗方法》

（征求意見稿）編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

本項目來源于“國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會關(guān)于下達(dá)2023年第三批推薦性國家

標(biāo)準(zhǔn)計劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計劃的通知（國標(biāo)委發(fā)〔2023〕58號）”，計劃代號

為20231576-T-339，項目名稱為“《半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法第41部

分：非易失性存儲器可靠性試驗方法》,由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出，

由全國半導(dǎo)體器件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC78）歸口。主要起草單位為：中

國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所、工業(yè)和信息化部第五研究所、工業(yè)和信

息化部電子第四研究院、無錫中微騰芯有限公司、上海復(fù)旦微電子集團(tuán)股份有限

公司、北京智芯微電子科技有限公司、河北北芯半導(dǎo)體科技有限公司、電子科技

大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所、上海貝嶺股

份有限公司、華東師范大學(xué)、浙江馳拓科技有限公司、成都振芯科技股份有限公

司。

2、制定背景

半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗方法涉及到半導(dǎo)體器件綜合、家用空調(diào)與冷藏器

具、電力半導(dǎo)體器件、部件、微電路綜合等產(chǎn)品，本標(biāo)準(zhǔn)是GB/T4937《半導(dǎo)體

器件機(jī)械和氣候試驗方法》中的第41部分，與其他部分一起構(gòu)成一套完整的試

驗方法標(biāo)準(zhǔn)，用來規(guī)范和統(tǒng)一半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和可靠性的檢驗試驗方法，是評

價和考核半導(dǎo)體器件質(zhì)量的非常重要的、基礎(chǔ)的試驗方法之一。

非易失性存儲器（NVM）是具有數(shù)據(jù)保持、掉電數(shù)據(jù)不丟失的特點的存儲器，

常見類型有EEPROM、Flash，具有反復(fù)擦除、可編程的特性。由于其可以長久保

存數(shù)據(jù)的特點，被廣泛用于電子設(shè)備中，是信息系統(tǒng)與設(shè)備的基礎(chǔ)性產(chǎn)品。此類

器件的擦寫耐久性和數(shù)據(jù)保持能力是用戶普遍關(guān)注的重要可靠性指標(biāo)。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定旨在為國內(nèi)非易失性存儲器件的擦寫耐久性和數(shù)據(jù)保持能力

的考核提供統(tǒng)一的試驗方法和依據(jù)，保證該類產(chǎn)品的可靠性充分滿足用戶的需求。

3、工作過程

2023年12月，國標(biāo)委下達(dá)通知，征集參編單位，組建工作組。

2024年1月，成立編制組，編制組主要由技術(shù)人員、審查人員以及標(biāo)準(zhǔn)化人

員組成。

2024年2月，組織編制組成員對IEC原文進(jìn)行翻譯、校對，形成標(biāo)準(zhǔn)草案。

2024年3月，召開標(biāo)準(zhǔn)啟動會，制定工作計劃及任務(wù)分工，編制組內(nèi)進(jìn)行問

題討論。

2024年4月-6月，針對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行討論，編制組對相關(guān)的國內(nèi)、國外

標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整理、分析，調(diào)研各存儲器設(shè)計廠家的需求，每周召開內(nèi)部溝通會，修

改完善標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容，并在參編單位內(nèi)部征求意見，開展試驗驗證；6月25日組

織所內(nèi)相關(guān)專家進(jìn)行內(nèi)部評審，根據(jù)評審意見完善相關(guān)內(nèi)容，形成征求意見稿。

二、國家標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

1、編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編寫符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》、GB/T1.2-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第2部分：以ISO/IEC

標(biāo)準(zhǔn)化文件為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化文件起草規(guī)則》的規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC60749-41:2020《Semiconductordevices-Mechanical

andclimatictestmethods–Part41:Standardreliabilitytestingmethods

ofnon-volatilememorydevices》，可靠性評價方法與國際標(biāo)準(zhǔn)一致，確保非

易失性存儲器的可靠性水平與國際技術(shù)保持同步。

2、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)主要用于非易失性存儲器件的可靠性試驗，主要包括擦寫耐久性、數(shù)

據(jù)保持能力的試驗流程、具體要求，同時還給出了器件失效定義及判據(jù)，并對不

可糾正誤碼率（UBER）的計算方法進(jìn)行了詳細(xì)說明等，適用于除破壞讀出存儲器

之外的非易失性存儲器。

本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括對相關(guān)術(shù)語的介紹、測試設(shè)備規(guī)定、耐久試驗及數(shù)據(jù)保

持試驗的流程、失效定義及其計算方法、其他相關(guān)說明等。

數(shù)據(jù)耐久性是器件存儲單元反復(fù)編程、擦除數(shù)據(jù)的能力，本標(biāo)準(zhǔn)針